Справочные сведения. Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы

Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степень свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная , а на каждую колебательную степень свободы – в среднем энергия, равная .

Средняя энергия молекулы , где - число степеней свободы молекулы.

Внутренняя энергия произвольной массы газа .

Первое начало термодинамики в интегральной и в дифференциальной форме .

Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме , а при постоянном давлении ; уравнение Майера . Удельная теплоемкость при постоянном объеме , а при постоянном давлении . Показатель адиабаты идеального газа .

Работа газа определяется по формуле ; для изобарного процесса ; для изотермического ; для адиабатного .

Изменение энтропии системы , для процессов в идеальном газе .

Коэффициент полезного действия для кругового процесса , где - количество теплоты, полученное системой, - количество теплоты, отданное системой, - совершенная системой работа. Для идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, состоящем из двух изотерм и двух адиабат, КПД определяется по формуле , где и - температура нагревателя и холодильника соответственно.